(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
表面に現像剤像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記感光体を露光する画像露光手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記感光体に対して前記画像露光手段の露光よりも弱い露光を行う弱露光手段であって、前記現像剤像が形成されうる前記感光体の画像形成領域のうち現像剤が供給されない部分を露光する弱露光手段と、
現像剤を担持し、前記画像露光手段によって露光された部分に現像剤を供給することで前記現像剤像を形成する現像剤担持体と、
を備え、
前記弱露光手段により露光される前記感光体の弱露光領域の長さを、前記感光体の長手方向に測ったものをＬｂｇ、
前記現像剤担持体によって現像剤が担持される領域の前記長手方向における長さをＬｄｅｖ、
前記帯電手段により帯電される前記感光体の帯電領域の前記長手方向における長さをＬｖｄとして、
Ｌｄｅｖ＜Ｌｖｄ＜Ｌｂｇ
を満たし、
前記長手方向において前記帯電領域がすべて前記弱露光領域の内側に位置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像露光手段が前記弱露光手段を兼用することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電手段に印加される電圧はＤＣ成分のみであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体は、前記帯電手段によって、現像剤の正規極性と同極性に帯電され、
前記帯電手段によって帯電された感光体の電位をＶｄ０とし、
前記帯電手段によって帯電された後、前記画像露光手段によって露光された前記感光体の画像部電位をＶｌとし、
前記帯電手段によって帯電された後、前記弱露光手段によって露光された前記感光体の非画像部電位をＶｄ１とし、
前記現像剤担持体の電位をＶｄｃとしたとき、
前記Ｖｄ０、前記Ｖｌ、前記Ｖｄ１、前記Ｖｄｃの絶対値の大きさを比較すると、
｜Ｖｄ０｜＞｜Ｖｄ１｜＞｜Ｖｄｃ｜＞｜Ｖｌ｜
を満たすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体および前記現像剤担持体はプロセスカートリッジの一部となって、前記画像形成装置の本体から取り外し可能であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電手段は、前記感光体と接触する帯電ローラであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電ローラが、前記長手方向に移動可能な距離をＬｓとしたときに、Ｌｂｇ＞Ｌｖｄ＋Ｌｓであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記感光体は、導電性の支持体と、前記支持体に設けられた感光層を有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記感光体は、前記長手方向における一端側で他端側よりも前記感光層の厚さが薄く、前記感光体において、前記帯電領域の端部から前記弱露光領域の端部までの距離は、前記一端側のほうが前記他端側よりも長くなることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記感光体は、前記長手方向における一端側で他端側よりも、前記感光層の厚さが薄く、
前記一端側では、前記他端側よりも前記弱露光手段による露光の強度を高くすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記弱露光手段は、レーザー発光部と、前記レーザー発光部から発光されるレーザーを反射するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーから反射されたレーザーが通過するレンズを有し、
前記弱露光手段が前記帯電領域の端部近傍を露光する際に、前記レーザー発光部から前記ポリゴンミラーに発光されるレーザーの出力を変更することで、前記帯電領域の端部近傍の内側を露光するために前記レーザー発光部から発光されるレーザーの出力よりも、前記帯電領域の端部近傍の外側を露光するために前記レーザー発光部から発光されるレーザーの出力を大きくすることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。画像形成装置とは、例えば、電子写真方式を用いた電子写真画像形成装置があり、具体的にはレーザービームプリンター、複写機、Ｆａｘ等がある。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置は、像担持体である感光体表面を所定の極性で一様に帯電し、画像データに基づいて静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナー（現像剤）によって現像してトナー像（現像剤像）を形成し、このトナー像を用紙等の記録媒体に転写し、定着器での加熱と加圧によってトナー像を記録媒体に定着する。
帯電手段は、帯電部材に導電性ローラを用いたローラ帯電方式が、広く用いられている。
【０００３】
導電性ローラとしての帯電ローラは、感光体ドラムと一定の接触状態を得るために適度な弾性を有している。帯電ローラが感光体ドラムに当接した状態で、ある一定以上の電圧を印加すれば、感光体ドラムの表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に応じて線形に感光体ドラムの表面電位が増加する。
【０００４】
この閾値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈとすると、電子写真画像形成プロセスにおいて必要な感光体表面電位（以下、一次帯電電位Ｖｄ０という）を得るためには、帯電ローラにＶ０＋Ｖｔｈの直流電圧を印加することが必要となる。このような帯電方式を直流帯電方式という。
【０００５】
ここで、直流帯電方式において、感光体の表面電位の均一性を高める一つの方法としてたとえば特許文献１には次のような技術が開示されている。図８を用いて説明する。
【０００６】
特許文献１では、一旦、感光体を一次帯電装置によって、画像形成に必要な電位を超える一次帯電電位Ｖｄ０に過帯電させている。そしてこの一次帯電後で、かつ現像を行う前に露光装置をパワーＥ１で弱発光させて感光体電位を減衰（降下）させている。これにより、感光体の電位を画像形成時に目標とする値Ｖｄ１としている。この電位Ｖｄ１とは、感光体の画像形成領域の中でも、トナーを付着させない場所（すなわち非画像部）における電位であり、以下、非画像部電位とよぶ。
【０００７】
また感光体においてトナーを付着させる場所（すなわち画像部）には、露光装置をパワーＥ２で発光させることで、画像部電位Ｖｌとしている。
【０００８】
この方法によれば、直流帯電方式の場合に従来問題となっていた感光体の過帯電による不良画像の発生を防止できるようになるとしている。
【０００９】
一方、感光体の電位は、感光体の感度にも依存する。感光体の感度は潜像を形成するための露光を受けた量により変わる場合がある。例えば、記録媒体の大きさが異なるものに画像形成した場合、感光体上において静電潜像を形成するために露光される幅（長手方向の長さ）は変わる。つまり感光体の長手方向の位置で、露光をうける総量がかわる。これにより、感光体の長手方向で感度が変わり、感光体の電位が感光体の長手方向で変わることがある。すなわち濃度ムラが発生する。下記の特許文献２では、記録媒体の大きさが小さい場合は、画像形成時に感光体において静電潜像を形成される幅よりも外側も露光することで、濃度ムラが発生するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８−１７１２６０
【特許文献２】特開平４−２２９７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
露光装置の露光する感光体上の露光可能幅は、最大の画像形成する幅を満たせばよい。次に現像装置が現像できる感光体上の現像幅は、露光可能幅より広ければよい。また、現像幅に対応する感光体の領域に未帯電部があると、その感光体の未帯電部が現像してしまう為、帯電装置が感光体上を帯電する帯電幅は、現像幅より広い。よって、
最大画像形成幅＜露光幅＜現像幅＜帯電幅
の関係にある。
【００１２】
しかしながら、一次帯電後に露光装置を弱発光させて非画像部電位Ｖｄ１を得る電位制御方法の場合、露光幅と非画像部電位Ｖｄ１は同じになる。よって、
最大画像形成幅＜露光幅＝非画像部電位Ｖｄ１幅＜現像幅＜帯電幅
の関係となる。
【００１３】
現像装置は、現像剤であるトナーを担持する現像剤担持体を有し、現像ローラ方式が広く用いられている。現像ローラには、感光体上にトナーを現像するための電位（以下現像バイアスＶｄｃという）が印加されている。
【００１４】
ここで、一次帯電電位（帯電手段によって帯電された感光体の電位）Ｖｄ０と、非画像部電位（弱露光された感光体の電位）Ｖｄ１と、現像バイアス（現像ローラの電位）Ｖｄｃの関係は、
｜Ｖｄｃ｜＜｜Ｖｄ１｜＜｜Ｖｄ０｜
である。現像バイアスＶｄｃと、非画像部電位Ｖｄ１や一次帯電電位Ｖｄ０の電位の関係は、次のような制約がある。まず、ＶｄｃとＶｄ１の電位差が大きすぎると、正規の帯電極性とは逆極性に帯電されたトナーが、Ｖｄ１の電位を有する感光体の領域に移動してしまう、いわゆる反転かぶりが生じる。その結果、非画像部にトナーが付着する画像不良（いわゆる、かぶり画像）が発生する。また、電位差が小さすぎると正規極性に帯電されたトナーが、Ｖｄ１の電位を有する感光体の領域に移動してしまい、同様にかぶり画像が発生する。そこで画像域で非画像部電位Ｖｄ１と現像バイアスＶｄｃの電位関係を最適に設定する必要がある。
【００１５】
しかしその場合でも、従来のように、
非画像部電位Ｖｄ１幅＜現像幅＜帯電幅
という感光体長手方向の長さの関係である場合、非画像部電位Ｖｄ１幅より外側の現像幅の領域では、感光体は一次帯電電位Ｖｄ０で帯電されたままになっている。そのため、現像バイアスＶｄｃと一次帯電電位Ｖｄ０の電位差は大きくなり、感光体において電位Ｖｄ０となる領域に、正規極性とは逆極性に帯電されたトナーが付着してしまう反転かぶりが発生してしまう。この様に感光体長手方向の端部で発生するかぶりは、記録媒体である用紙の端を汚したりする可能性がある。
【００１６】
次に、従来のような、非画像部電位Ｖｄ１幅＜現像幅＜帯電幅という感光体長手方向の長さ関係で、非画像部電位Ｖｄ１幅より外側の帯電幅の領域についての別の問題点について述べる。
【００１７】
感光体において非画像部電位Ｖｄ１幅より外側の、帯電幅の領域の電位は、上述したように、一次帯電電位Ｖｄ０である。非画像部電位Ｖｄ１は、一次帯電電位Ｖｄ０の値から、露光装置（弱露光装置）を弱発光させて感光体の電位を減衰（降下）させてなる。これにより直流帯電方式の問題を解決している。よって、感光体の電位を露光装置の弱発光によって、減衰させる量が多いほど効果がある。そして、一次帯電電位Ｖｄ０の絶対値が、大きいほど、露光装置の弱発光によって感光体の電位を減衰させる量を確保できるのである。
【００１８】
しかしながら、一次帯電電位Ｖｄ０の絶対値が大きいほど、感光層の絶縁破壊の可能性がある。感光体はアルミ等の金属の筒の表面に、感光体としての感光層を形成してなる。この感光層１２は絶縁であり、この感光体の層の表面に、一次帯電で帯電された電荷が保持されている。感光体の表面の電荷の量が大きいほど、この感光体の層の耐圧を超え、絶縁破壊をする可能性がある。また、感光体の表面の電荷が、長い時間保持された状態が続くと、感光層の絶縁破壊する可能性がある。感光層が絶縁破壊すると、帯電部材によって一次帯電される時の電流が絶縁破壊された領域に流れる。その結果、帯電部材によって感光体を帯電するための電圧を保てず、帯電不良の画像が発生しまう。
【００１９】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、感光体の端部に生じるかぶりや、感光体の帯電不良による不良画像を発生することを抑えることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するための本発明にかかる代表的な構成は、
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
表面に現像剤像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記感光体を露光する画像露光手段と、
前記帯電手段により帯電された後の前記感光体に対して前記画像露光手段の露光よりも弱い露光を行う弱露光手段であって、前記現像剤像が形成されうる前記感光体の画像形成領域のうち現像剤が供給されない部分を露光する弱露光手段と、
現像剤を担持し、前記画像露光手段によって露光された部分に現像剤を供給することで前記現像剤像を形成する現像剤担持体と、
を備え、
前記弱露光手段により露光される前記感光体の弱露光領域の長さを、前記感光体の長手方向に測ったものをＬｂｇ、
前記現像剤担持体によって現像剤が担持される領域の前記長手方向における長さをＬｄｅｖ、
前記帯電手段により帯電される前記感光体の帯電領域の前記長手方向における長さをＬｖｄとして、
Ｌｄｅｖ＜Ｌｖｄ＜Ｌｂｇ
を満たし、
前記長手方向において前記帯電領域がすべて前記弱露光領域の内側に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、端部のかぶりや帯電不良による不良画像が発生を抑制した画像形成装置が得られるのである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】（ａ）プロセスカートリッジの概略断面図、（ｂ）感光体ドラムの概略断面図
【図３】実施例１に係る画像形成装置の感光体長手方向の長さの関係について示した図
【図４】現像バイアスＶｄｃと、感光体ドラム表面の電位Ｖｄの領域に対して発生するかぶりの量との関係を表したグラフ
【図５】画像形成装置の感光体長手方向の長さの関係について示した図
【図６】帯電ローラの説明図
【図７】感光体ドラムと露光ユニットＣの説明図
【図８】感光体ドラムの電位を説明する説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施例１＞
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
像担持体としての感光体ドラム１と、帯電装置である帯電ローラ２（帯電手段）と、現像手段としての現像装置Ａと、転写装置である転写ローラ４と、クリーニングブレード５が配置されている。現像装置Ａには、現像剤担持体としての現像ローラ３が備えられている。感光体ドラム１には、帯電ローラ２と、現像ローラ３と、転写ローラ４と、クリーニングブレード５が接触配置されている。
【００２４】
（感光体ドラムユニット）
本実施例の感光体ドラムユニットＢについて、図２（ａ）を用いて詳細に説明する。図２（ａ）はプロセスカートリッジの概略断面図を示している。
【００２５】
感光体ドラム１と帯電ローラ２、クリーニングブレード５は、廃現像剤収納容器５１に設置され、感光体ドラムユニットＢとして一体化されている。
【００２６】
図２（ｂ）に、本実施例の感光体ドラム１の詳細について示す。感光体ドラム１は、アルミニウム製の円筒状支持体１１と、その円筒状支持体１１上に形成された感光層１２とを有する。
【００２７】
アルミニウム製の円筒状支持体１１は、電荷をアースへ流すために、導電性である必要がある。具体的には、アルミニウム製の円筒状支持体１１の体積抵抗率は、１×１０１０Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０６Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。
【００２８】
感光層１２は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに分離した積層型（機能分離型）感光層であってもよい。電子写真特性の観点からは積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層と、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層があるが、電子写真特性の観点からは順層型感光層が好ましい。尚、この感光層１２は、絶縁体であり、５〜３０μｍの厚みで形成されている。この感光層１２は、後に述べる画像形成動作により、摩耗し削れ、厚みは薄くなっていく。よって、感光層１２の厚みは、感光体ドラムユニットＢや感光体ドラム１の想定する使用量や摩耗量によって変わる。感光体ドラム１はその両端部が感光体ドラムユニットＢの枠体に回転自在に支持されている。
【００２９】
クリーニングブレード５は、感光体ドラム１の表面のトナーを清掃するべく、感光体ドラムユニットＢに支持されている。
【００３０】
帯電装置である帯電ローラ２は、金属製のシャフト表面にゴム層や樹脂層を形成してなる。感光体ドラム１に所定の荷重にて圧接している。帯電バイアス印加部は、直流電圧としての帯電バイアスを、所定の出力で帯電ローラ２に印加する。帯電ローラ２によって、感光体ドラム１は、トナーの正規極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電される。
【００３１】
（現像ユニット）
現像装置Ａを、以下、現像ユニットＡという。
本実施例の現像ユニットＡについて、図２（ａ）を用いて詳細に説明する。
現像ユニットＡにおいて、現像ローラ３及び現像剤供給ローラ６は回転自在に現像容器３１に支持されている。現像剤供給ローラ６は現像ローラ３の周面と接触するように配置されている。現像ローラ３と現像剤供給ローラ６の回転方向は、図２（ａ）中の矢印Ｙ，Ｚに示されるように同一方向（接触部分の周面では逆方向）である。現像ローラ３は、金属芯金の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものである。現像剤供給ローラ６は金属芯金の周囲に発泡ウレタン層を設けたものである。この発泡ウレタン層の表層では発泡セルが開口されており、現像剤Ｄを保持・搬送し易くなっている。本実施例において、現像剤の正規帯電極性（正規極性）は負極性である。
【００３２】
現像ブレード７は、可撓性のあるリン青銅やＳＵＳなどの弾性板で構成され、その一端が現像容器３１に固定され、その自由端に近い板面を現像ローラ３の導電性弾性ゴム層の表面に摺擦するように配置される。
【００３３】
現像剤収容部３２内の現像剤攪拌部材３３が回転することにより、現像剤収容部３２内（現像手段内）の現像剤Ｄは、攪拌されるとともに現像剤供給ローラ６に向けて搬送される。現像剤供給ローラ６の発泡ウレタン層に保持された現像剤Ｄは、現像剤供給ローラ６の回転によって現像ローラ３との接触部に送られる。前記接触部に至った現像剤Ｄは、互いに逆方向に移動する現像ローラ３と現像剤供給ローラ６との表面よって摺擦され、その一部が現像ローラ３の表面に転移・付着する。
【００３４】
現像ローラ３の表面に付着した現像剤Ｄは、現像ローラ３の回転に伴い現像ブレード７へ送られる。現像ブレード７は、現像ローラ３の表面に付着した現像剤Ｄの量を規制して均一な薄層を形成するとともに、現像剤Ｄを摩擦帯電する。
【００３５】
薄層化された現像剤Ｄは、現像ローラ３の回転に伴い感光体ドラム１との接触部に送られ、感光体ドラム１の潜像を現像するために用いられる。現像に用いられず現像ローラ３の表面に残留した現像剤Ｄは、現像剤供給ローラ６との接触部に搬送され、現像剤供給ローラ６により現像ローラ３の表面から除去される。除去された現像剤Ｄは、現像剤収容部３２内に送られ、現像剤収容部３２内の現像剤Ｄと攪拌・混合される。
【００３６】
（露光装置）
露光手段は、露光ユニットＣによって構成される（図１参照）。露光ユニットＣは、レーザースキャナーユニットであり、レーザーダイオード（レーザー発光部）Ｃ２から出力されたレーザービームをコリメートし、ポリゴンミラーＣ３で走査する。そして、一連のレンズ（レンズ群）Ｃ４を通過した後、感光体ドラム１上に照射する。ここでは、露光ユニットＣは、複数のレーザーパワーが出力可能である。レーザーパワー出力部Ｃ１はレーザーダイオードＣ２に流す電流を変えることで、露光ユニットＣに対して、少なくとも２水準のレーザーパワーを出力させることが可能である。すなわち感光体ドラムの表面全体の電位を規定する表面電位制御用レーザーパワーＥ１と、感光体ドラムの画像形成部の電位を規定する画像形成用レーザーパワーＥ２である。そして、不図示のレーザーパワー制御部からの制御信号によりレーザーパワーを切り替えて、感光体ドラム１上にレーザービームを照射させるものである。
【００３７】
以下に、画像形成装置の画像形成動作について図１を用いて説明する。感光体ドラム１は、不図示の駆動装置により矢印Ｘ方向に所定の速度で回転する。帯電ローラ２には、不図示の電源より帯電バイアスが−１３００Ｖ印加される。これによって、例えば２５℃、６５％ＲＨの環境下では、感光体ドラム１の表面は、Ｖｄ０＝−７００Ｖに帯電される。ここで、図８に感光体ドラム１の電位を示す。
【００３８】
帯電ローラ２に帯電された後、感光体ドラム１の帯電面は露光部に移動し非画像部電位Ｖｄ１を生成するための、表面電位制御用レーザーパワーＥ１で弱露光される。Ｖｄ１の電位は、−５００Ｖである。
【００３９】
また、画像形成用レーザーパワーＥ２で、後の現像工程でトナーを現像される画像部電位Ｖｌを生成するために画像露光される。Ｖｌの電位は−１００Ｖである。
【００４０】
表面電位制御用レーザーパワーＥ１で弱露光されることにより、帯電ローラ２によって帯電された感光体ドラム１の帯電面は、その電位がＶｄ０（−７００Ｖ）からＶｄ１（−５００Ｖ）に減衰される。即ち、パワーＥ１による弱露光は、画像部電位を形成するための露光量よりも弱い（パワーＥ２より小さい）露光である。
【００４１】
このようにしてトナー像（現像剤像）として現像される画像部Ｖｌと、非画像部であるＶｄ１の静電潜像は、現像部に送られる。本実施例では弱露光手段（非画像部を弱露光する手段）と画像部を露光する画像露光手段は兼用される。つまり、弱露光（非画像部露光）と画像部露光は同じ露光手段（露光ユニットＣ）で行っている。
【００４２】
現像部で、現像ローラ３より供給されるトナー（現像剤）によって画像部電位Ｖｌの部分に現像剤が付着しトナー像（現像剤像）として可視化される。本実施例では、現像剤Ｄとして、非磁性一成分現像剤を用いた。現像ローラ３と感光体ドラム１との間には、不図示の電源により現像バイアスＶｄｃ（−３５０Ｖ）が印加されている。上述の電位の絶対値の大小関係を示すと、
｜Ｖｄ０｜＞｜Ｖｄ１｜＞｜Ｖｄｃ｜＞｜Ｖｌ｜
である。現像バイアスＶｄｃの印加電圧値の詳細な設定については、後述する。
【００４３】
可視化された現像剤像は、さらに転写ローラ４の接触部に送られ、タイミングを合わせて搬送されてくる記録材Ｐ上に転写される。転写ローラ４と感光体ドラム１との間には、不図示の電源により転写バイアスが印加されている。
【００４４】
現像剤像が転写された記録材Ｐは定着装置５０に送られる。定着装置５０において、記録材Ｐには熱及び圧力が加えられ、転写された現像剤像は記録材Ｐに定着される。
【００４５】
一方、転写されずに感光体ドラム１上に残った現像剤Ｄはクリーニングブレード５で掻き落とされ、廃現像剤収納容器５１内に収容される。残留現像剤を除去された感光体ドラム１の表面は再び帯電ローラ２により帯電され、上記画像形成動作を繰り返す。
【００４６】
図１に例示した画像形成装置では、感光体ドラムユニットＢと現像ユニットＡとがまとめて一体化され、プロセスカートリッジとして画像形成装置本体より着脱可能に構成されている。
【００４７】
ここで、最大の通紙幅がＬＴＲ用紙である画像形成装置において、感光体長手方向の長さの関係について説明する。
【００４８】
図３は画像形成装置においての感光体長手方向の長さの関係を示した図である。まず、記録媒体としてのＬＴＲ用紙の幅は２１６ｍｍである。従来の画像形成装置においては、この用紙の幅に対して全体に静電潜像を形成するため、露光ユニットＣの画像形成のためのレーザービーム照射幅は、このＬＴＲ用紙幅より広い必要がある。
【００４９】
すなわち
ＬＴＲ用紙の幅＜レーザービーム照射幅
の関係で設定する。なお、ＬＴＲ用紙幅の公差、ＬＴＲ用紙が画像形成装置を搬送されるときの位置精度、レーザービーム照射位置の精度や公差などを考慮する必要がある。よってこれらの考慮するマージンの長さを５ｍｍ単位で設定すると、レーザービーム照射の幅は２２１ｍｍ以上となる。
【００５０】
以下の長さの設定においても、本来ならば、部品の長さの公差や設定公差のどの要素を鑑みて設定するマージン長さを、便宜上５ｍｍとして説明する。
【００５１】
従来の画像形成装置においては、ＬＴＲ用紙の幅＜レーザービーム照射幅の関係から、マージンの長さを５ｍｍで設定すると、レーザービーム照射の幅は最小の長さである２２１ｍｍに設定していた。しかしながら、本実施例では、弱露光（非画像部露光）と画像露光は同じ露光手段で行う。よって、レーザービーム照射幅については、弱露光と画像露光のそれぞれの必要な長さを考慮して設定する必要がある。
【００５２】
画像を形成する露光幅である画像露光幅は、上述したように画像形成装置が通紙できる最大の幅であるＬＴＲ幅より広ければ、画像はＬＴＲ用紙の全体に形成できる。
【００５３】
現像幅は、現像ローラ３に担持される現像剤の感光体長手方向の長さＬｄｅｖである。感光体ドラム１上に形成された潜像に対して、確実に現像剤を供給し、現像剤像を形成する必要がある。そのため、ＬＴＲ用紙の幅よりも現像幅は長くなっている。また、現像幅に対応する感光体の領域は確実に感光体ドラムの表面は帯電装置で帯電されている必要がある。なぜなら、帯電されていない面があると、その部分に現像剤が付着してしまうからである。付着してしまった現像剤は、転写ローラ４を汚したり、用紙の端を汚したりする原因となる。したがって、現像幅Ｌｄｅｖ＜帯電ローラ幅Ｌｖｄとなっている。
ここで、現像バイアスＶｄｃの設定について説明する。
【００５４】
図４は、感光体ドラム表面の電位Ｖｄが−５００Ｖの時の、現像バイアスＶｄｃと感光体ドラム表面の電位Ｖｄの領域に対して発生するかぶりの量との関係を表したグラフである。縦軸は、上に行くほどかぶりの量が多い。
【００５５】
現像バイアスＶｄｃが約−３５０Ｖでかぶりの量は最小である。現像バイアスＶｄｃがマイナスに大きくなるにつれ（感光体ドラムの電位Ｖｄの−５００Ｖに近づくにつれ）かぶりは発生しやすくなる。これは正規の極性のトナーが感光体ドラム電位に対して現像する現象であり、いわゆる正規かぶり現象と呼ぶ。正規かぶりを発生させないためには、感光体ドラム電位から一定以上電位差を保つ必要がある。本実施例では、１５０Ｖ以上の電位差があれば、正規かぶりは発生しない。
【００５６】
次に、現像バイアスＶｄｃが０に近づくとかぶりが発生しやすくなる。これは、反転極性のトナー（正規帯電極性とは逆極性のトナー）が感光体ドラム上に現像してしまう反転かぶりの現象である。感光体ドラムの電位Ｖｄの−５００Ｖと現像バイアスＶｄｃとの電位差が大きくなると反転かぶりが発生しやすくなる。
【００５７】
現像バイアスＶｄｃの設定は、非画像部電位Ｖｄ１（−５００Ｖ）に対してかぶりが発生しないバイアスであり、画像部電位Ｖｌに対しトナーを現像できる電位差を確保する必要がある。本実施例では、画像部電位Ｖｌ（−１００Ｖ）に対しトナーを現像できる電位差は、２００Ｖ以上である。
【００５８】
非画像部電位Ｖｄ１（−５００Ｖ）と画像部電位Ｖｌ（−１００Ｖ）に対し、かぶりと現像を満足する現像バイアスＶｄｃは−３５０Ｖとなるのである。
【００５９】
ここで、本実施例では、帯電後による感光体の表面電位には上述しているように、一次帯電電位Ｖｄ０（−７００Ｖ）と非画像部電位Ｖｄ１（−５００Ｖ）がある。
【００６０】
非画像部電位Ｖｄ１は、現像バイアスＶｄｃに対して上述したようなかぶりが発生しないよう、適切な電位差の設定としている。よって、非画像部電位Ｖｄ１の幅すなわち弱露光の幅Ｌｂｇを、現像幅Ｌｄｅｖより広く設定すれば、端部のかぶりは発生しないのである。
【００６１】
具体的には、ＬＴＲ幅２１６ｍｍに対して、５ｍｍのマージンを設定し、現像幅を２２１ｍｍにする。弱露光の幅は、現像幅に５ｍｍのマージンを設定し、２２６ｍｍとする。
【００６２】
すなわち、
現像幅Ｌｄｅｖ＜弱露光の幅Ｌｂｇ
の関係となる。
【００６３】
このようにすることで、現像位置において現像幅の端部領域における感光体の電位は、弱露光されることによりＶｄ１＝−５００Ｖとなる。現像バイアスＶｄｃは、−３５０Ｖであるので、現像バイアスＶｄｃと、一次帯電電位Ｖｄとの電位差は、│−３５０−（−５００Ｖ）│＝１５０Ｖとなる。電位差が適当な範囲であるのでかぶりは発生しない。
【００６４】
以上のような構成にすることにより、端部のかぶりの発生しない良好な画像形成装置が得られるのである。
【００６５】
（比較例）
なお、本願発明の比較例として、現像幅Ｌｄｅｖ＞弱露光の幅Ｌｂｇの関係にした場合について説明する。このような場合、現像位置において現像幅の端部領域における感光体の電位は、弱露光されないので一次帯電電位Ｖｄ０＝−７００Ｖとなる。現像バイアスＶｄｃは、−３５０Ｖであるので、現像バイアスＶｄｃと、一次帯電電位Ｖｄとの電位差は、│−３５０−（−７００Ｖ）│＝３５０Ｖとなり、電位差が大きくなってしまう。そのため、かぶりが発生してしまう可能性がある。
一方、本実施例であれば、比較例に対して優位な効果を奏することが可能である。
【００６６】
（本実施例の変形例）
なお、以下では、図５を用いて本実施例の変形例について説明する。本変形例では、弱露光の幅を帯電ローラ２の幅との関係を踏まえて、上述した長さよりもさらに長くした。
【００６７】
本実施例の変形例における、弱露光の幅（非画像部電位Ｖｄ１が形成される感光体長手方向の長さＬｂｇ）と、帯電ローラ幅（帯電手段により一次帯電電位Ｖｄ０に帯電される感光体長手方向の長さＬｖｄ）との幅の関係について詳しく述べる。
【００６８】
帯電ローラ２の幅は、非画像部電位Ｖｄ１を確実に得るために、従来では、弱露光の幅より広く設定している。ここで、直流帯電方式の問題である、感光体の過帯電による画像不良は、一次帯電電位Ｖｄ０から非画像部電位Ｖｄ１へ減衰させる減衰量を大きくすることで抑制することができる。
【００６９】
しかし、弱露光の幅よりも帯電ローラ幅を広く設定した場合、非画像部電位Ｖｄ１に減衰しない一次帯電電位Ｖｄ０の領域が存在することになる。絶縁である感光層１２の絶縁耐力が、仮に７×１０７Ｖ／ｍであるとすると、１０μｍの感光層１２であれば、−７００Ｖの帯電電位で、アースにつながって（アース接続されて）いるアルミニウム製の円筒状支持体１１との電位差で絶縁破壊する限界になってしまう。ここで絶縁耐力は、感光層１２の成分で変わることは言うまでもない。絶縁破壊を防止し不良画像を発生させない方法として、感光層１２を厚く塗る方法がある。しかしコストの観点から、感光層１２はなるべく薄層化にしたい。感光層１２は前述したように、画像形成に伴って摩耗し、厚みが薄くなっていく。したがって、厚みが薄くなりすぎた場合、絶縁破壊を起こしリーク画像を発生させるおそれがある。
【００７０】
よって本変形例では、帯電ローラ２の幅より、さらに弱露光の幅を広くし、一次帯電電位Ｖｄ０が形成される幅に対しては、すべて、弱露光により非画像部電位Ｖｄ１まで減衰するようにしている。すなわち
帯電ローラの幅Ｌｖｄ＜弱露光の幅Ｌｂｇ
の関係で設定するのである。
【００７１】
ここですでに説明した条件である、
現像幅Ｌｄｅｖ＜弱露光の幅Ｌｂｇ
現像幅Ｌｄｅｖ＜帯電ローラの幅Ｌｖｄ
の関係を加味して表すと、
現像幅Ｌｄｅｖ＜帯電ローラの幅Ｌｖｄ＜弱露光の幅Ｌｂｇ
となる。帯電ローラの幅の長さは、現像幅から５ｍｍのマージンで設定すると、２２６ｍｍである。また、弱露光の幅も同じく５ｍｍのマージンで帯電ローラ幅から設定すると、２３１ｍｍとなる。
【００７２】
弱露光の幅が、露光ユニットＣからのレーザービーム照射の幅である。すなわち、帯電ローラ２の幅より広くレーザービームの照射幅を設定するのである。
【００７３】
帯電ローラ２の幅である、一次帯電電位Ｖｄ０の幅よりも外側は、帯電ローラで帯電されない領域であるため、感光体ドラム１の表面電位はゼロである。その領域に露光ユニットＣからレーザービームが照射されても、表面電位はゼロで変わらないのであり、現像ローラ３から感光体ドラム１の非画像部にトナーが移動するという、かぶりなどの問題が発生する懸念がないのである。
【００７４】
本実施例の変形例について、感光体長手方向の幅の長さの関係はまとめると次のようになる。
【００７５】
ＬＴＲ幅＜現像幅＜帯電ローラ幅＜弱露光の幅
となる。
【００７６】
以上のような構成にすることにより、端部のかぶりやリーク画像が発生しない良好な画像形成装置が得られるのである。
【００７７】
なお本変形例では、帯電ローラ幅Ｌｖｄと、弱露光の幅Ｌｂｇの差を５ｍｍに設定したが、必ずしもこれに限るものではない。ただ、帯電ローラの幅Ｌｖｄおよび弱露光の幅Ｌｂｇは、図６に示す値Ｌｓを用いて以下の関係を満たすことが望ましい。
【００７８】
Ｌｂｇ−Ｌｖｄ＞Ｌｓ、すなわちＬｂｇ＞Ｌｓ＋Ｌｖｄ
帯電ローラ２は、図６に示すように、その軸の両端部を感光体ドラムユニットＢの枠体である廃現像剤収納容器５１に支持されている。ここで、帯電ローラ２の軸と廃現像剤収納容器５１に設けられた軸受にガタ（隙間）があると、帯電ローラ２がその長手方向に、そのガタの分だけ移動可能になる場合がある。この時の帯電ローラ２の移動可能な距離がＬｓである。
【００７９】
ここで、帯電ローラ幅Ｌｖｄと弱露光幅Ｌｂｇの差が、帯電ローラ２の移動距離Ｌｓよりも大きければ（Ｌｂｇ−Ｌｖｄ＞Ｌｓであれば）、帯電ローラ２の位置を問わず、確実に帯電ローラの外側（感光体ドラム１の帯電領域）の外側を、弱露光することができる。
【００８０】
（その他の変形例）
以上説明した本実施例では、帯電手段に印加されるバイアスがＤＣ成分のみである、ＤＣ帯電方式で説明した。これは、ＤＣ帯電方式の方が、不均一帯電によって、画像不良が発生しやすいからである。しかしながら、本発明はＤＣ帯電に限定されるものではない。例えばＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳して帯電を行う、いわゆるＡＣ帯電方式であっても、非画像部と画像部とを露光して電位形成を行うような画像形成装置であれば上述の実施形態を適用することができる。
【００８１】
また、本実施例では、画像部電位を形成する画像露光手段と非画像部電位を形成する弱露光手段とが、一つの露光手段（露光ユニットＣ）で兼用される例で説明した。すなわち、本願おいて、画像形成装置が画像露光手段と、弱露光手段を有するとした場合、特に断りがない場合、これらが異なる装置（ユニット）であると限定する意図はない。
【００８２】
このように画像露光手段と、弱露光手段を兼用することで弱露光手段を別途設ける必要がなく画像形成装置の構成を簡略化できる。
【００８３】
一方で、画像露光手段と、弱露光手段が同一の装置であることに限らなくとも感光体の端部に生じるかぶりや、感光体の帯電不良による不良画像を抑えることが可能である。つまり画像部電位を形成する画像露光手段と非画像部電位を形成する弱露光手段とを別々の装置で構成するようにしてもよい。
【００８４】
＜実施例２＞
本発明の別の実施例について以下、説明する。なお実施例１と同様の構成については説明を省略する。図７は感光体ドラム１および露光ユニットＣを示す図である。
【００８５】
感光体ドラム１は、図２に示すように円筒状支持体１１の上に感光層１２が設けられて形成される。感光体ドラム１の製法によっては、感光層１２の厚さは、感光体ドラム１の長手方向において均一にならない場合がある。すなわち、感光体ドラム１の一端側１ａで他端側１ｂよりも感光層１２の厚さが薄くなる場合がある。
【００８６】
上述したように感光層１２は、その厚さが薄い場合、高い電位に帯電され続けると絶縁破壊を起こす可能性がある。そのため、感光層１２が薄い領域には、感光体ドラム１を露光した後、確実に露光ユニットＣによる弱露光を行い、その電位を低くすることが望ましい。
【００８７】
そこで、本実施例では、感光層１２の厚さが薄くなる感光体ドラム１の一端側１ａでは、感光層１２の厚さが比較的厚い他端側１ｂよりも、弱露光される領域（弱露光領域）を広くした。
【００８８】
帯電ローラ２によって帯電される帯電領域（幅Ｌｖｄとなる範囲）の端部から、弱露光手段によって弱露光される弱露光領域（幅Ｌｂｇとなる範囲）の端部までの距離を、感光体ドラムの一端側１ａではＬｃ１、他端側でＬｃ２とする。このとき、Ｌｃ１＞Ｌｃ２とする。
【００８９】
これにより感光層１ａが薄い感光体ドラム１の一端側１ａでは、広い範囲（幅Ｌｃ１となる範囲）にわたって弱露光を行うので、感光体ドラム１の電位が高くなることをより確実に抑制でき絶縁破壊が生じることを抑えられる。
なお本実施例の変形例としては、感光体ドラム１の一端側１ａでは他端側１ｂよりも弱露光手段による弱露光の強度を高くするなどして、感光体ドラム１の一端側１ａの電位を確実に落とすようにしてもよい。
【００９０】
＜実施例３＞
本実施例では、感光体ドラム１の端部にて弱露光手段の出力を変更することを特徴とするので以下に説明する。
【００９１】
上述の実施例同様、本実施例でも弱露光手段を、画像部を露光する露光手段と兼用し、露光ユニットＣによって弱露光を行う。この露光ユニットＣは、図７に示すようにレーザーダイオード（レーザー発光部）Ｃ２から発光されるレーザーをポリゴンミラーＣ３で反射し、そしてその反射光をレンズＣ４に透過させることで感光体ドラム１に照射する。
【００９２】
ここでレンズＣ４の特性などが原因で、感光体ドラム１の端部を露光するレーザーは、その強度が落ちてしまう場合がある。特に本実施例では、露光ユニットＣは、帯電ローラ２によって帯電される感光体ドラム１の帯電領域（幅Ｌｖｄとなる範囲）の端部から、さらに外側を弱露光しなければならない。その結果、帯電領域よりも特に外側では弱露光の強度が低下してしまう可能性がある。
【００９３】
そのため、本実施例では、レーザーダイオードＣ２からポリゴンミラーＣ３に向けて発光されるレーザーの出力を、露光ユニットＣが帯電領域の端部近傍を弱露光する際に変更することを特徴とする。このとき、帯電領域（幅Ｌｄｖとなる範囲）の端部近傍の内側（矢印Ｌｉで示される領域）を弱露光するためのレーザーダイオードＣ２の出力よりも、外側（矢印Ｌｏで示される領域）を弱露光するためのレーザーダイオードＣ２の出力を大きくする。
【００９４】
これにより、仮に、帯電領域（幅Ｌｄｖとなる範囲）の外側で、レンズＣ４を通過するレーザーの強度が弱くなっても、感光体ドラム１を弱露光するために十分な強度を得られる。
【符号の説明】
【００９５】
１  感光体ドラム
２  帯電ローラ
３  現像ローラ
４  転写ローラ
５  クリーニングブレード
６  現像剤供給ローラ
７  現像ブレード
Ａ  現像ユニット
Ｂ  感光体ドラムユニット
Ｃ  露光ユニット
Ｄ  現像剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005619110.tif 000006
【図６】
0005619110.tif 000007
【図７】
0005619110.tif 000008
【図８】
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